【参赛】交错并联双管正激开关电源
本帖最后由 发现小乐 于 2016-2-11 22:52 编辑前段时间买了个D类功放板推个低音炮，芯片是IRS2092S，可惜没在匹配的电源，只好将就的用了个不到200W左右的E牛。因为之前有用做过开关电源作为放大器的电源，所以也打算为IRS2092s度身定做一个开关电源。
决定了之后， 就以前的电源拓扑再做一个，只是加大功率，电压。这拓扑是一个自激半桥的电路，做好后，热机测试还可以，但在带重负载开机时，电源却不能起振荡，也就是说此电源不能用到此功放板上，因为此功放板有4个4700uF/80V的大电容，在开机时需要很大的启动电流。
推倒之前的电源拓扑后，只能另找方法了，经过一段时间的搜集和比较：
功放电源是开环的，它有更适用于功放的大动态，更快的反应；
正激，可以提供较大的功率，带载能力更好；
双管正激，没有单管的高反压，没有半桥，全桥的上下管直通的危险，基本上调试完成后就不用再管了；
交错并联双管正激，单组正激的占空比可以做到50%，两组50%错开开通，那就是100%了。就是无论负载如何变，都能即时的得到最足的功率。
好吧，就用交错并联双管正激了
驱动芯片就用自己比较熟悉的 SG3525A, MOS管用库存还多的拆机 IRFP460, 主变磁芯用两ETD49，驱动磁芯用两RM6，共模电感用拆处电脑电源里的，差模电感用33的黄白环，
SG3525A供电由主变加一组输出经L7818稳压提供，启动由Vcc处取；
一组正负25V提供给前置低通滤波用,前置低通滤波有7815，7915再稳压；
两组交错并联主力电压为正负70V，提供给IRS2092S功放板用；
最后得到的拓扑图
做封装是很累的事，边学边做，不敢发去打样，怕人笑
（PCB还真的有错，L7818的脚序封装错了，--!）
后来根据调试情况又修改了部分元件。
；
用激光打印机打印到胶片，铜板涂感光胶，太阳下晒。
经多次失败才制成的一片
；
先装电阻，后卧式件，小件，电容，再立式的，大件的，
开关主变还没装，
；
装上驱动变压器，想办法给SG3525A通电，看下波形；
电路正常下装上一路的主变和MOS等全部完件（这个忘记拍照了），调到正常，主要都是调Vds和驱动的波形，开关频率，部分元件可能要调整，记住，一定要串上一个白炽灯，当有把握时再加全电压，这是金钱与汗水的教训。
半电压下的Vds波形，一切都还好
；
全电压下的Vds波形，只坚持不到1分种，爆了
炸了一个MOS和一个快速二极管，查，调整，再爆，再查，再调，又爆了，
降频，把FR307，换HER308（只有这个），终于好了
先占位，过天再写 发现小乐 发表于 2016-2-11 22:59 static/image/common/back.gif
先占位，过天再写
看下调好的波形：
连续开机十多分钟，没问题，输出电压也和设计时相差不多，有146V（正负73V），开心。然后是试带负载，用的是一个电炉，输出约200W多点，MOS管在没有加散热的情况下有点热，输出端的整流管和续流管也有点烫，最热的是后面的储能电感，手没法在上面停留超5秒，输出电压跌落到 99V（正负49.5V）,电压跌落大可能就是开环控制的硬伤了，其它的还都好，功率开关变压器只是暧暧的，后力十足。测试一段时间后，确定一切安好，把另一路的主变和MOS管也装上，
；
换个视角，
；
上电，很安静，不错的开始。量了下空载电压，有146V，和单路输出的一样。然后接上电炉负载，看下计量插座输入330W ，输出电压126V（正负63V)，压降变小了，电炉热得很快。但负责输出功率的MOS管却只是暧暧的，输出级的整流管也相似，续流管更是没感觉有温升，之前的储能电感热得受不了，现在却像不存在，一点温度也没有，有点出人意料，输出的功率大了，反而热度没了。后来想了下，也明白了，单路输出时，占空比约是49.5%，没法再加了（了解SG3525的都应该知道，CT电容需要一个放电过程，亦即所为的死区时间），两路转出后，占空比约是99%了，留下的些小时间不足以让储能电感发热了，现在的储能电感更象是单纯的滤波电感了，而MOs管现在是两组共同提供330W，分开是165W 一路，所以，在没有加散热器时也只是暖手的温度，功率开关变压器在长时间的测试中也只是暧暧的。
到现在，可以说电源差不多完工了，剩下的是给装上散热，连机调试，再安个家了。
装上散热器后，连上IRS2092S功放板，很好，输出电压稳定在140V（正负70V），这个我一直都有点担心，因为是开环控制，没有稳压措施，怕电压跳动大了，现在可以放下了。接上音乐工作后，电压稳定在139.6V左右小数在2，3个字跳动，需求功率在25W~27W间，在没输入时也很安静，耳朵贴到喇叭才听到少许的本底噪声。
问题出现是在接上低音炮低通滤波电路后，功放板的保护继电器根本就没法吸合，没接喇叭开机可以吸合，但接上喇叭发出的声音却让人避而远之，全是低频的隆隆声。细听象50Hz的交流低频声，开关电源是近100KHz的高频，IRS2092S更是约500K高频，怎么出来的却是AC电源的低频声，这玩笑开大了。加上各种去尖剌，抗扰电路到开关电源里，没效果，但用普通的变压器给低音炮低通滤波电路供电，却表现出色。曾一度想放弃，认为开关电源不适用在前级电路！
在参考各种电路和自己静下来细想，终于找到完美的解决办法。一开始时我的打算是主功率输出电压组（正负70V）和副输出电压组（正负25V）是绕在一个磁芯的两个独立的输出。这样的自由度更大，但是，在同一个开关变压器提供的能量，有着千丝万缕的关系，怎么能分得清楚，解决的方法也很简单，就是把主功率输出电压组（正负70V）的中点输出和副输出电压组（正负25V）的中点输出用导线连通，让它们组成共同的中点--地，而不让它们只能经信号的地线连结。
后来为了减少EMI，在输出开关变压器的初次级加上个 222 的 安规电容（Y电容），在副输出电压组中加上吸收阻容电路
在业余情况下要个合身的机箱是有点难度的，我也同样遇到此问题，最后是在家里拆了个早就丢到墙角的老VCD机，把里边的东西清理一空，然后把电源板，低通板，功放板，放进去，调整到合适的位置。
最后的样子
-=完=-
后记，此电源断断续续的差不多用了半年的时间，当时用手机拍的，不是很清楚，当时只是为了便于调试，和一种记忆。所以图片不是很全，并且不是很连连贯，有一些关键的没有照片，这机器也是赶在年初一前完成，之后也有部分的调整。总之，今年过年有点忙。！
发现小乐，2016/2/12 我用IR2153做过半桥电源带1969功放 感觉很不错开环交错正激电源第一次听说也想尝试着做一个希望楼主能提供清晰些的电路图万分感谢了 。 夜半一只蚊 发表于 2016-2-12 15:26 static/image/common/back.gif
我用IR2153做过半桥电源带1969功放 感觉很不错开环交错正激电源第一次听说也想尝试着做一个希望楼 ...
这是最清晰的PDF了，其中有部分修改的，是根据实际机子调整后的数据。
这只是一个基本的，最简的完成交错并联双管正激功能的电路，有能力的可以加上各种保护功能，还可以调成软开关的，加上各自需要的，这个即吏是最简的，也同样能工作得很好，更易成功，很适合用来练手。 发现小乐 发表于 2016-2-12 21:32 static/image/common/back.gif
这是最清晰的PDF了，其中有部分修改的，是根据实际机子调整后的数据。
能发个用IR2153做的半桥电源的资料吗？手上正好有这芯片。 夜半一只蚊 发表于 2016-2-12 15:26 static/image/common/back.gif
我用IR2153做过半桥电源带1969功放 感觉很不错开环交错正激电源第一次听说也想尝试着做一个希望楼 ...
能发个用IR2153做的半桥电源的资料吗？手上正好有这芯片。 本帖最后由 夜半一只蚊 于 2016-2-14 22:59 编辑
dongjz 发表于 2016-2-14 21:17 static/image/common/back.gif
能发个用IR2153做的半桥电源的资料吗？手上正好有这芯片。
夜半一只蚊 发表于 2016-2-14 22:56 static/image/common/back.gif
IR2153，美国IR公司为电子镇流器开发的自振半桥驱动IC，电路简单可靠，相当于一个555电路和两路驱动电路的组合。
我发觉，在镇流器控制 IC 中好多都适用于做功放电源，也有好多人这样做。
这电子镇流器上的应用
这个是用来做功放电源了
http://www.crystalradio.cn/data/attachment/forum/201602/15/001723c34m3rtrjvjw3rw7.jpg
这个图我觉得很好收藏了 这几天都在摸索各级地线的连接方法，希望把由于几块板装到一个机箱里而产生的噪音能降到最小，偿试了多种连接法和连接点，暂时得到的最佳接法了，可以让原本很小的噪音能再降了点。
夜半一只蚊 发表于 2016-2-14 22:56 static/image/common/back.gif
收藏了，非常感谢！ 一个设备的灵魂就是电源 电源都做不好还做什么发现很多人都舍本逐末了参赛贴前一篇功放电源的带大环路反馈的 我只是看看不说话 我觉得这贴的电源很好 只是相对的来说复杂了一点点而已但效果很好 这是我洞洞板搭接后的认识。楼主能细说一下变压器的绕制方法 细节就完美了。 夜半一只蚊 发表于 2016-2-17 23:39 static/image/common/back.gif
一个设备的灵魂就是电源 电源都做不好还做什么发现很多人都舍本逐末了参赛贴前一篇功放电源的带大 ...
变压器的的匝数在PDF中已有交代，绕法也没有什么独到之处，就是普通的三文治绕法，初级分两半，中间绕次级。次级主输出绕组由于用了11条0.46mm的铜线，在绕之前我先把它们编织成一条，这样绕线时方便一些。绕线时一定要记住同名端。
另外，高压部分为主功率输出，并且是交错并联的，总占空比近100%，所以匝比只是简单的倍数关系，两个副输出却只是简单的双管正激，点空比近50%（似半波整流），所以空载时电压有点高。带载时电压跃落会较大，计算电压/匝数时要算上占空比，后面最好加个三端稳压，我就是这样做的。
另外要提下的是驱动变压器，高压侧绕在里边，初级和次级并绕在外侧，RM6的绕线空间小，而我有的最小号铜线也只能每组绕12匝，就绕满了，所以励磁电流会大点，若有大点的磁芯或小点的铜线，可以绕下更多的绕组的话，可以每组加大到20匝也是可以的，驱动变压器的匝数不大紧要的，只要不少于每组12匝。这样驱动的波形应该会更漂亮。
授人玫瑰,手留余香。谢谢